离子水化的分子动力学模拟

摘要

采用分子动力学模拟的方法在298.15K及无限稀释条件下对Li+、Na+、K+、F-、Cl-5种单个离子的水化现象进行研究. 模拟得到了离子溶液体系一幅清晰的微观物理图像,阳离子周围的水分子以氧来靠近阳离子,而阴离子周围的水分子则以其中某一个氢来逼近阴离子. 提出了一个"水化因子"的新概念来定量地表征离子水化的强弱,阳离子水化的强弱顺序为Li+>Na+>K+. 阴离子水化强弱顺序为F->Cl-. 对于水化作用较强的Li+,其虽有第二配位圈,但并无水化. 离子的Pauling半径大小是决定离子水化强弱的关键因素,这些信息将为建立相应的分子热力学模型提供基础.